催化裂化装置烟气轮机入口膨胀节变形分析

文章介绍了波形膨胀节应力分布的一般特点。针对三旋改造后烟气轮机入口膨胀节变形及过热的问题进行了简要分析，指出三旋改造过程中膨胀节未预紧及恒力弹簧未复位是导致膨胀节产生转角变大及局部超温的主要原因，并按EJMA（美国膨胀节制造商协会）标准进行了应力评定。     

换热器膨胀节爆裂失效分析研究

对某在役换热器膨胀节爆裂现象进行了研究,以现场开裂断口进行分析,结合膨胀节标准进行强度校核,查找膨胀节开裂的原因,并对断口处的铁素体含量进行测试,排除疲劳破坏的可能,最终确定为膨胀节因轴向位移产生的组合应力过大,并存在应力腐蚀环境,导致膨胀节被拉伸"脆断"。通过对换热器膨胀节爆裂失效分析的研究,为设计人员在今后的设计过程中提供参考,避免同类事件再次发生。     

再沸器膨胀节应力分布的电测分析

采用高温条件下的电阻应变测量方法对再沸器膨胀节的应力分布进行了实际测量,得到了膨胀节外表面沿经线的周向应力分布规律,与有限元计算结果相符。测量结果验证了膨胀节上危险点之一位于波谷圆弧中心的外表面中心处。     

美国膨胀节制造商协会标准圆形波纹管膨胀节应力计算原理及其拓展推广计算

膨胀节是重要的管道部件,需要依据标准进行设计计算。目前石油化工行业中,由2种不同材料制成的复合材质波纹管的使用越来越普遍,但是现行标准中未提供相应的计算方法。对美国膨胀节制造商协会标准中无加强圆形波纹管膨胀节和加强圆形波纹管膨胀节的应力计算公式进行基本原理分析。应用美国膨胀节制造商协会标准的基本计算原理,针对由2种不同材料组成的波纹管,进行了拓展性推导计算,得到了不同材质无加强圆形波纹管膨胀节和加强圆形波纹管膨胀节的应力计算公式。     

国标厚壁膨胀节应力分析问题浅谈

对膨胀节进行分析计算时,国内没有膨胀节各位置应力分类及判定的依据标准,通常会参照国外设计标准进行应力分类及评定。GB/T 16749—2018 《压力容器波形膨胀节》中对不锈钢和镍基材料厚壁膨胀节的计算判定与TEMA 10th—2019 “Standards of the Tubular Exchanger Manufacturers Association”、 ASME BPVC.Ⅷ-1—2021 “Rules for Construction of Pressure Vessel”或ASME BPVC.Ⅷ-2—2021 “Rules for Construction of Pressure Vessel—Alternative Rules”完全不同,在设计不锈钢和镍基材料厚壁膨胀节时完全参照国外标准进行评定非常不合适。介绍了国外相关标准中膨胀节应力分类,对比了GB/T 16749—2018与国外相关标准中关于不同材料厚壁膨胀节计算方法的区别,膨胀节实例的疲劳计算结果表明,厚壁膨胀节分析计算仅满足GB/T 16749—2018是完全可行的。     

角位移膨胀节和横向位移膨胀节的位移性能

推导出了角位移膨胀节和横向位移膨胀节位移的力学性能诸公式,并对角位移与横向位移产生的应力进行了试验验证。     

反应釜带膨胀节夹套问题有限元分析及改造

对一台带膨胀节夹套的问题设备进行分析,使用ANSYS计算该结构受力情况、轴向位移量,得出在该结构下膨胀节受到很大轴向应力,发生屈服并产生大的变形量导致膨胀节失效、封头底端局部应力过大,应力校核不合格的结论。对设备做出整改方案,更换膨胀节增设加强圈,使用ANSYS模拟计算和实际水压试验证实该方案的可行性。     

多乙二醇塔再沸器膨胀节应力强度评定

针对乙二醇装置中的多乙二醇塔再沸器膨胀节产生的裂纹失效,进行了三维有限元应力分析和应力强度评定,认为再沸器膨胀节产生裂纹失效的原因是强度安全余量不足.再沸器膨胀节的危险截面在波谷、波峰圆弧中点附近,危险点在波谷圆弧中点附近内、外表面和波峰圆弧中点附近内表面处.     

复式波纹管膨胀节位移附加值计算的探讨

《美国膨胀节制造商协会标准》EJMA—2003对复式膨胀节中间管引起的膨胀节位移附加值计算作出了规定,要求在计算最大单波组合位移时加以考虑,而国内标准中并没有对此部分内容提出要求。由于波纹管的应力主要由内外压和位移引起,位移产生的应力通常大于内外压引起的应力。当复式膨胀节中间管较长,口径较大,结构较重时,对波纹管会引起较大的附加位移,最大组合位移超出设计值。因此在设计复式波纹管膨胀节时要充分考虑膨胀节上各种构件自身结构重量引起波纹管附加位移的情况,再按照国标规定进行波纹管的强度、稳定性及疲劳寿命的计算,做好膨胀节设计,确保其在装置中正常运行。     

影响膨胀节疲劳寿命因素的统计分析

运用统计学的方法对影响膨胀节疲劳寿命的因素进行了分析和研究，证实了ＥＪＭ标准对多层膨胀节的应力计算，对非轴向位移的当量化处理以及对压力应力的影响系数方法都是恰当的。热处理对疲劳寿命无显著影响。指出了单波和多波膨胀节采用一个疲劳寿命预测公式是恰当的。     

烟气轮机管道膨胀节的失效原因与选材

根据催化裂化装置烟气轮机管道波纹管膨胀节破坏失效的现状和工作环境特点,从金属学理论出发,探讨了破坏失效的原因,认为主要是由应力腐蚀开裂所致.有氯离子和硫化物引起的穿晶型应力腐蚀开裂,也有连多硫酸引起的沿晶型应力腐蚀开裂.催化剂沉积区和腐蚀产物沉积区产生的点蚀和缝隙腐蚀会诱发应力腐蚀开裂的产生.氯离子是引起腐蚀的主要活化剂.膨胀节波纹管部分采用FN-2和Incoloy钢材最好,实践证明,采用上述两种钢材代替18-8型不锈钢作为制造波纹管膨胀节的材料,可延长膨胀节寿命2倍以上,有很好的经济效益.     

在役煤气动力管网剩余寿命评估：波纹管损伤和疲劳寿命分析

通过对在役煤气动力管网中失稳变形波纹管膨胀节的损伤分析,发现波纹管失稳变形主要是由于安装误差和地基下沉而引发的.通过对变形波纹管的疲劳模拟试验,结合理论分析计算,评估出波纹管膨胀节的剩余疲劳寿命,可为整个在役煤气动力管网的剩余寿命评估打下基础.     

烟气轮机进出口管道膨胀节选型与力学分析

依据国内各炼油企业催化裂化装置烟气轮机进出口管道膨胀节失效破坏的现状及其工作环境特点 ,对烟气轮机进出口管道膨胀节的选型和力学分析作了较全面的阐述。在烟气轮机进口管道上 ,应选用平面三铰链式膨胀节进行热补偿 ,用于吸收较大的纵、横两向的热位移 ,且无盲板力 ,膨胀节的变形反力较小 ,确保进口管道的苛刻受力要求和安全运行。在烟气轮机出口管道上 ,应选用自由型膨胀节加恒力弹簧吊的形式 (或选用压力平衡型膨胀节 ,但费用高 ) ,用于吸收出口的纵向位移 ,确保安全运行 ,同时还可以降低主风机厂房的高度 ,减少施工安装费用。依据对烟气轮机管道膨胀节的选型和力学分析 ,格尔木炼油厂和洛阳石油化工总厂等的烟气轮机管道均运行良好 ,获得了满意的使用效果和经济效益。     

波形膨胀节的设计

波形膨胀节作为一种能自由伸缩的弹性补偿元件,在石油石化行业得到广泛应用。膨胀节的性能指标要求较多,而每个波形参数对其性能都有不同程度的影响,如何在众多参数中选择合理的数值?文章依据GB16749-1997标准,分析了波壳壁厚、波高、波纹管层数、波数、波距等波形参数对膨胀节性能的影响,总结出较好的设计方法,并以实例说明膨胀节设计要点及方法的可靠性,在多次应用中收到了良好的效果。     

大型热油泵入口管系的柔性设计

介绍了大型热油泵入口管系的柔性设计方法、管道的布置方式、支吊架的设置方式。为满足泵管口的受力要求，提出了采用波纹管补偿器时应采取的措施。     

催化裂化装置膨胀节的破裂及防止

阐述催化裂化装置膨胀节在烟气介质作用下产生氯化物和硫化物引起应力腐蚀开裂的原因，提出了抗应力腐蚀开裂的方法。     

波纹管成型及膨胀过程力学性能分析

为了确保膨胀波纹管能满足其在膨胀后具有尽可能大的抗外挤强度和抗内压强度等性能要求,重点对YS1、YS2和YS3这3种材料的波纹管成型及膨胀过程力学性能变化进行了分析,模拟分析了波纹管膨胀压力,并在地面对波纹管进行了膨胀试验。试验及模拟结果表明,对241.3 mm井眼用的2种管材的波纹管,液压膨胀模拟到16 MPa,具有较好的膨胀圆度;对3种常见管材、241.3 mm井眼用的波纹管,抗内压强度为23.55～30.10 MPa,满足抗内压要求。光管的抗外挤强度为5.20～8.57 MPa,在井下岩层中的抗外挤强度为15.45～20.49 MPa,满足抗外挤要求。     

油井堵漏可膨胀波纹管的有限元分析

可膨胀波纹管技术具有膨胀工艺简单,作业周期短等优点。应用ANSYS仿真分析了波纹管的成型工艺,模拟了波纹管的水力膨胀作业,对波纹管膨胀过程中的应力、位移和圆度进行了分析;最后计算了波纹管的抗内、外压强度。分析结果表明,成型后波纹管的残余应力最大为258.02 MPa,位于波谷区域。波纹管外径比加工前减小了24.2 mm,适应于Ф244.5 mm井眼。根据强度分析,波纹管抗内压强度为33 MPa;根据结构失稳分析,波纹管抗外挤强度为4.5 MPa。     

金属波纹膨胀节管道的设计与安装

简述了金属波纹膨胀节的定义和基本特点,以一些事故为例,分析了事故发生的原因,强调了金属波纹膨胀节管道在设计及安装时应注意的问题。     

膨胀波纹管抗外挤强度的影响因素分析

为了找出影响膨胀波纹管抗外挤强度的影响因素,通过ABAQUS有限元软件对波纹管的抗外挤强度进行模拟,研究了波纹管的不圆度、波纹管的壁厚、井筒直径等对波纹管抗外挤强度的影响。结果表明,不圆度和壁厚对膨胀后波纹管抗外挤强度的影响较大,随着波纹管不圆度的减小,波纹管的抗外挤强度迅速的增大,壁厚越大波纹管的抗外挤强度也越大;另外,增大波纹管应用的井筒直径可以有效的提高波纹管的膨胀性能,降低波纹管膨胀后的不圆度,但是大尺寸的井筒直径降低了波纹管膨胀后的抗外挤强度。